C#基礎之非同步呼叫執行個體教程

標籤：center   html   otto   身分識別驗證   個數   12px   函數   let   zone   

本文執行個體形式展示了C#中非同步呼叫的實現方法，並對其原理進行了較為深入的分析，現以教程的方式分享給大家供大家參考之用。具體如下：

首先我們來看一個簡單的例子：

小明在燒水，等水燒開以後，將開水灌入熱水瓶，然後開始整理家務

小文在燒水，在燒水的過程中整理家務，等水燒開以後，放下手中的家務活，將開水灌入熱水瓶，然後繼續整理家務

這也是日常生活中很常見的情形，小文的辦事效率明顯要高於小明。從C#程式執行的角度考慮，小明使用的同步處理方式，而小文則使用的非同步處理方式。

同步處理方式下，事務是按順序一件一件處理的；而非同步方式則是，將子操作從主操作中分離出來，主操作繼續進行，子操作在完成處理的時候通知主操作。

在C#中，非同步通過委託來完成。請看下面的例子：

class Program{  static TimeSpan Boil()  {    Console.WriteLine("水壺：開始燒水...");    Thread.Sleep(6000);    Console.WriteLine("水壺：水已經燒開了！");    return TimeSpan.MinValue;  }  delegate TimeSpan BoilingDelegate();  static void Main(string[] args)  {    Console.WriteLine("小文：將水壺放在爐子上");    BoilingDelegate d = new BoilingDelegate(Boil);    IAsyncResult result = d.BeginInvoke(BoilingFinishedCallback, null);    Console.WriteLine("小文：開始整理家務...");    for (int i = 0; i < 20; i++)    {      Console.WriteLine("小文：整理第{0}項家務...", i + 1);      Thread.Sleep(1000);    }  }  static void BoilingFinishedCallback(IAsyncResult result)  {    AsyncResult asyncResult = (AsyncResult)result;    BoilingDelegate del = (BoilingDelegate)asyncResult.AsyncDelegate;    del.EndInvoke(result);    Console.WriteLine("小文：將熱水灌到熱水瓶");    Console.WriteLine("小文：繼續整理家務");  }}

上面的例子是一個最簡單的非同步呼叫的例子，沒有對非同步呼叫函數做任何參數傳遞以及傳回值校正。這個例子反映了小文燒水的流程，首先小文將水壺放在爐子上，在定義好委託以後，就使用BeginInvoke方法開始非同步呼叫，即讓水壺開始燒水，於是小文便開始整理家務。水燒開後，C#的非同步模型會觸發由BeginInvoke方法所指定的回呼函數，也就是水燒開後的處理邏輯由這個回呼函數定義，此時小文將水灌入熱水瓶並繼續整理家務。

由此可見，在C#中實現非同步呼叫其實並不複雜，首先建立一個非同步處理函數，並針對其定義一個委託；然後在調用函數的時候，使用委託的BeginInvoke方法，指定在函數處理完成時的回呼函數（如果不需要對完成事件做處理，可以給null值），並指定所需的參數（如果沒有參數，也可以給null值）；最後在回呼函數中處理完成事件。

請注意上例回呼函數中的EndInvoke調用，EndInvoke會使得調用線程阻塞，直到非同步函數處理完成。顯然，緊接在BeginInvoke後面的EndInvoke使用方式與同步調用等價。

EndInvoke調用的傳回值也就是非同步處理函數的傳回值。我們把程式稍作修改，將Boil方法改成下面的形式：

static TimeSpan Boil(){  DateTime begin = DateTime.Now;  Console.WriteLine("水壺：開始燒水...");  Thread.Sleep(6000);  Console.WriteLine("水壺：水已經燒開了！");  return DateTime.Now - begin;}

然後將BoilingFinishedCallback改成下面的形式：

static void BoilingFinishedCallback(IAsyncResult result){  AsyncResult asyncResult = (AsyncResult)result;  BoilingDelegate del = (BoilingDelegate)asyncResult.AsyncDelegate;  Console.WriteLine("（燒水一共用去{0}時間）", del.EndInvoke(result));  Console.WriteLine("小文：將熱水灌到熱水瓶");  Console.WriteLine("小文：繼續整理家務");}

那麼我們就可以在EndInvoke的時候，獲得由Boil非同步處理函數返回的時間值。事實上，如果定義的BoilingDelegate委託存在參數列表，那麼我們也可以在BeginInvoke的時候，將所需的參數傳給非同步處理函數。BeginInvoke/EndInvoke函數的簽名與定義它們的委託簽名有關。

注意：在修改後的BoilingFinishedCallback方法中，為了得到委託執行個體以便擷取非同步處理函數的傳回值，我們採用了下面的轉換：

AsyncResult asyncResult = (AsyncResult)result;BoilingDelegate del = (BoilingDelegate)asyncResult.AsyncDelegate;

這樣才能獲得調用非同步處理函數的委託的實體。

.NET處理非同步函數調用，事實上是通過線程來完成的。這個過程有以下幾個特點：

1.非同步函數由線程完成，這個線程是.NET線程池中的線程

2.通常情況下，.NET線程池擁有500個線程（當然這個數量可以設定），每當調用BeginInvoke開始非同步處理時，非同步處理函數就由線程池中的某個線程負責執行，而使用者無法控制具體是由哪個線程負責執行

3.由於線程池中線程數量有限，因此當池中線程被完全佔用時，新的調用請求將使函數不得不等待空餘線程的出現。此時，程式的效率會有所影響。

為了驗證這些特點，請看下面的程式：

class Program{  delegate void MethodInvoker();  static void Foo()  {    int intAvailableThreads, intAvailableIoAsynThreds;    ThreadPool.GetAvailableThreads(out intAvailableThreads, out intAvailableIoAsynThreds);    string strMessage = String.Format(@"Is Thread Pool: {0},    Thread Id: {1} Free Threads {2}",        Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread.ToString(),        Thread.CurrentThread.GetHashCode(),        intAvailableThreads);    Console.WriteLine(strMessage);    Thread.Sleep(10000);    return;  }  static void CallFoo()  {    MethodInvoker simpleDelegate = new MethodInvoker(Foo);    for (int i = 0; i < 15; i++)    {      simpleDelegate.BeginInvoke(null, null);    }  }  static void Main(string[] args)  {    ThreadPool.SetMaxThreads(10, 10);    CallFoo();    Console.ReadLine();  }}

這個程式在起始的時候將線程池中最大線程個數設定為10個，然後做15次非同步呼叫，每個非同步呼叫中都停留10秒鐘當作處理本身所要消耗的時間。從程式的執行我們可以看到，當前10個非同步呼叫完全開始以後，新的非同步呼叫就會等待（注意：不是主線程在等待），直到線程池中有線程空閑出來。

希望本文所述對大家的C#程式設計有所協助。

除聲明外， 跑步客文章均為原創，轉載請以連結形式標明本文地址
  C#基礎之非同步呼叫執行個體教程

本文地址:  http://www.paobuke.com/develop/c-develop/pbk23543.html

相關內容C# 當前系統時間擷取及時間格式詳解SMTP用戶端未通過身分識別驗證等多種錯誤解決方案分享C#中DataGridView動態添加行及添加列的方法.NET實現定時發送郵件代碼（兩種方式）
遊戲開發之隨機機率的選擇演算法C#實現把txt文本資料快速讀取到excel中C#檔案和位元組流的轉換方法C#排序演算法的比較分析

C#基礎之非同步呼叫執行個體教程